JP3559704B2 - トナーの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電荷像現像用のトナーの製造方法に関し、更に詳しくは予め静電潜像担持体上にトナー像を形成後、転写材上に転写させて画像形成する複写機、プリンター、ファックス等に用いられるトナーの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真法は、米国特許第2,297,691号明細書に記載されている如く多数の方法が知られており、一般的には光導電性物質からなる感光体を利用し、種々の手段により該感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像を行って可視像とし、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、熱或いは圧力等により転写材上にトナー画像を定着して複写物又は印刷物を得るものである。又、トナーを用いて現像する方法或いはトナー画像を定着する方法としては、従来各種の方法が提案されている。
【0003】
従来、これらの目的に使用するトナーは、一般的に熱可塑性樹脂中に染料又は顔料からなる着色剤を溶融混練し、均一に分散させた後、微粉砕装置により微粉砕し、微粉砕物を分級機により分級して所望の粒径を有するように製造されてきた。
この製造方法ではかなり優れたトナーを製造し得るが、ある種の制限、即ち、トナー用材料の選択範囲に制限がある。例えば、トナー粗粉体が十分に脆く、経済的に可能な製造装置で微粉砕し得るものでなければならない。ところが、これらの要求を満たすためにトナー粗粉体を脆くすると、該トナー粗粉体を実際に高速で微粉砕した場合には、形成された粒子の粒径範囲が広くなり易く、特に比較的大きな割合で微粒子が微粉砕物中に含まれるという問題が生じる。
【0004】
更にこのように脆性の高い材料から得られるトナーは、複写機等の現像器中で更なる微粉砕乃至は粉化を受け易い。又、この方法では、着色剤等の固体微粒子を樹脂中に完全に均一に分散することは困難であり、その分散の度合によっては、画像形成時におけるカブリの増大、画像濃度低下、混色性或いは透明性の不良等の原因となるので、着色剤の分散には十分な注意を払わなければならない。又、粉砕粒子の破断面に着色剤が露出することにより、現像特性の変動を引き起こす場合もある。
【0005】
一方、これら粉砕法によるトナーの問題点を克服するために、特公昭36−10231号公報、特公昭43−10799号公報及び特公昭51−14895号公報等による懸濁重合法トナーを初めとして、各種重合法トナーやその製造方法が提案されている。例えば、懸濁重合法トナーでは、重合性単量体、着色剤及び重合開始剤、更に必要に応じて架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤を均一に溶解又は分散せしめて単量体組成物とした後、該単量体組成物を分散安定剤を含有する造粒相、例えば、水相中に適当な撹拌機を用いて分散し、同時に重合反応を行わせて所望の粒径を有するトナー粒子を得る。
【0006】
この方法では、粉砕工程が全く含まれないために、トナーに脆性が必要ではなく、樹脂として軟質の材料を使用することができ、又、粒子表面への着色剤の露出が生ぜず、均一な摩擦帯電性を有するトナーが得られるという利点がある。又、得られるトナーの粒度分布が比較的シャープなことから、分級工程を省略することができ、又は分級したとしても高収率でトナーが得られる。又、離型剤として低軟化点物質を多量にトナー中に内包化することができることから、得られるトナーが耐オフセット性に優れるという利点がある。
【0007】
しかしながら、上記の如き懸濁重合法によりトナー粒子を得た場合、懸濁液を作成する際に生じる粒子径が2μm以下の乳化粒子が生成されることは避けられず、高度に狭い粒度分布が要求される時には、上記のような2μm以下の乳化粒子が混在してしまうという問題を有していた。
又、上記のような2μm以下の乳化粒子を分級工程により除去してトナー製品に用いようとしても、粒径2μm以下の超微粒子は、他の粒子に対する付着力が強く、大きな粒子に付着した状態で挙動するために、通常の分級工程で完全に取り除くことは困難である。
【0008】
従来、トナーの微粉除去或いは発生を押えることに関しては多くの提案がなされているが、従来、2.0μm以下の粒径の分布をノイズに影響されずに、正確に測定することが困難であったため、粒径2μm以下のトナーの超微粒子については明確に記載されていなかった。例えば、特開昭58−42057号公報や特開平06−317931号公報では、対象としている微粉の範囲は5μm以下であり、粒径2μm以下のトナーの超微粒子については明確に記載されていない。
【0009】
粒径2μm以下の超微粒子が多く存在すると、トナーの帯電量が画像形成における初期の状態とロングランした後の状態での差が大きく、それに伴いトナーの転写性が変動するという現象が生じる。このような現象があると、フルカラー画像の生成においては4色のトナー像が均一に転写されにくく、色ムラやカラーバランスの面で問題が生じ易く、高画質のフルカラー画像を安定して出力することは容易ではない。更に粒径2μm以下の超微粒子は、トナー担持体表面、潜像担持体表面、或いは当接ブレードに堆積し易く、更には低軟化点の樹脂を用いた場合等は、堆積した超微粒子が成膜し易いために画像欠陥の原因となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、画像形成における初期からロングラン後まで転写性が高く、転写性の変動が少ないトナーの製造方法を提供し、又、トナー担持体表面、潜像担持体表面、或いは当接ブレードの汚れを抑制し、スジ状の画像欠陥等の画像品質を低下させることなく、超高精細な画像が安定的に得られるトナーの製造方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、重合性単量体と着色剤とを少なくとも含有する重合性単量体組成物を、難水溶性金属化合物を含有する水系分散媒体中で懸濁重合してトナー粒子を形成し、得られたトナー粒子を表面処理し、円相当径によるトナー粒子の粒度分布において粒径0.6μm乃至2.0μmの粒子が占める割合が、個数基準で全体の25.0%未満であり、且つ個数平均粒径が2〜20μmであるトナー粒子を製造するトナーの製造方法において、上記表面処理を、
第1の円筒状処理室と、第1の円筒状処理室に内包される回転軸と複数のブレードを前面に有する第1の回転ロータとを少なくとも具備している装置を少なくとも使用し、
上記ブレードの高さをHaとし、ブレードの先端と前方壁との間隙をL1aとし、第1の回転ロータの最長径をR1aとし、ブレードと第1の円筒状処理室の側壁との間隙をL2aとすると、Ha、L1a、R1a及びL2aを下記条件
0.1≦L1a/Ha≦5.0
50×10-3≦Ha/R1a≦400×10-3
1.0×10-3≦L2a/R1a≦95×10-3
を満足するように設定し、
回転駆動軸を回転することにより、第1の回転ロータを回転させ、第1の円筒状処理室の前方壁の中央部に設けられた粉体供給口から、気体とともに前記トナー粒子を第1の円筒状処理室に導入し、該トナー粒子を第1の円筒状処理室内に滞留させながらトナー粒子に機械的衝撃力を付与してトナー粒子を処理し、処理されたトナー粒子を第1の回転ロータの背面に対向する第1の円筒状処理室の第1の後方壁の中央部に設けられた第1の粉体排出口から排出して行うことを特徴とする上記のトナーの製造方法を提供する。
【0012】
本発明者は、円相当径によるトナー粒子の粒度分布において2.0μm以下の粒子に占める割合の大小が、電子写真特性に非常に大きく関わり、該2.0μm以下のトナー粒子の存在量を特定値以下にすることによって前記本発明の目的が達成されることを見出した。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
本発明のトナーの製造方法は、先ず重合トナーを製造し、次いで得られた重合トナーについて機械的衝撃力を与えて表面処理を行うことを特徴とする。
本発明において機械的衝撃力を付与する前のトナー粒子を製造する方法としては、重合性単量体中に離型剤、着色剤、荷電制御剤、その他の添加剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を含有する撹拌装置を内蔵した造粒容器中で分散せしめる。懸濁重合法においては、通常単量体系100重量部に対して水300〜3,000重量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【0014】
単量体組成物からなる液滴が所望のトナー粒子のサイズが得られた段階で、造粒を停止する。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹絆を行えばよい。重合温度は40℃以上、一般的には50〜90℃の温度に設定して重合を行う。又、重合反応後半に昇温してもよく、更に未反応の重合性単量体、副生成物等を除去するために反応後半、又は反応終了後に一部水系媒体を留去してもよい。反応終了後生成したトナー粒子を洗浄及び濾過により回収し、乾燥する。乾燥後、必要に応じて分級を行なって後述の表面処理を受けるトナー粒子(被処理トナー粒子)を得る。
【0015】
本発明において重合トナーの製造に用いられる重合性単量体としては、スチレン、o(m−、p−)−メチルスチレン、m(p−)−エチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体;ブタジエン、イソプレン、シクロヘキセン、(メタ)アクリロニトリル、アクリル酸アミド等のエン系単量体が好ましく用いられる。
【0016】
これらは、単独で又は一般的には、出版物「ポリマーハンドブック」第2版III−P139〜192(JohnWiley & Sons社製)に記載の理論ガラス転移温度(Tg)が、40〜80℃を示すように単量体を適宜混合して用いられる。理論ガラス転移温度が40℃未満の場合には、得られるトナーの保存安定性や現像剤の耐久安定性の面から問題が生じ、一方、Tgが80℃を越える場合はトナー定着温度の上昇をもたらし、特にフルカラートナーの場合においては、各色トナーの混色が不十分となり色再現性に乏しく、更にOHP画像の透明性を著しく低下させるので高画質の面から好ましくない。これらの単量体は単独又は混合して使用し得る。上述の単量体の中でも、スチレン又はスチレン誘導体を単独で又は他の単量体と混合して使用することがトナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。
【0017】
本発明では、重合に際して単量体系に極性基を有する樹脂を添加して重合してもよい。本発明に使用できる極性樹脂としては、例えば、
(1)カチオン性重合体としては、メタクリル酸ジメチルアミノエチルやメタクリル酸ジエチルアミノエチル等の含窒素単量体の重合体若しくはスチレンや不飽和カルボン酸エステル等との共重合体が挙げられる。又、
(2)アニオン性重合体としては、アクリロニトリル等のニトリル系単量体、塩化ビニル等の含ハロゲン系単量体、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸、その他の不飽和二塩基酸、不飽和二塩基酸無水物、ニトロ系単量体等の重合体若しくはスチレン系単量体等との共重合体が挙げられる。これら極性樹脂は、形成されるトナー粒子の表面付近に局在化することで、トナーの耐ブロッキング性を向上させる。
【0018】
本発明に用いられる着色剤は、黒色着色剤としてカーボンブラック、磁性体、以下に示すイエロー/マゼンタ/シアンの着色剤を用い、黒色に調色されたものが用いられる。イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物等に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、168等が好適に用いられる。
【0019】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物等が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254等が好適に用いられる。
【0020】
本発明で用いられるシアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等を利用することができる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等が好適に用いられる。これらの着色剤は、単独又は混合し、更には固溶体の状態で用いることができる。
【0021】
本発明で用いられる着色剤は、カラートナーの場合、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透明性、トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、結着樹脂(重合性単量体)100重量部に対し1〜20重量部の割合で添加して用いられる。黒色着色剤として磁性体を用いた場合には、他の着色剤と異なり結着樹脂100重量部に対し40〜150重量部の割合で添加して用いられる。
【0022】
又、定着時の定着部材からの離型性の向上及び定着性の向上の点から次のようなワックス類をトナー中に含有させることも好ましい。例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス、及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス及びその誘導体等で、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。その他、アルコール、脂肪酸、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラクタム等も利用できる。
【0023】
本発明のトナーには、荷電制御剤をトナー粒子に配合(内添)又はトナー粒子と混合(外添)して用いることができる。荷電制御剤によって、現像システムに応じた最適の荷電量のコントロールが可能となり、特に本発明では粒度分布と荷電量とのバランスを更に安定したものとすることが可能である。
【0024】
本発明に用いられる荷電制御剤としては、公知のものを利用することができるが、カラートナーの場合は、特に無色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して維持することができる荷電制御剤が好ましい。更に重合阻害性が無く、水系への可溶化物の無い荷電制御剤が特に好ましい。具体的化合物としては、ネガ系としてサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸の金属化合物、スルホン酸やカルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、珪素化合物、カリークスアレーン等が利用することができ、ポジ系として四級アンモニウム塩、該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物等が好ましく用いられる。
【0025】
上記荷電制御剤の使用量は、結着樹脂(重合性単量体)100重量部に対し0.5〜10重量部の割合が好ましい。しかしながら、本発明においては荷電制御剤の添加は必須ではなく、得られるトナーを二成分現像方法を用いた場合においては、キャリヤーとの摩擦帯電を利用し、非磁性一成分ブレードコーティング現像方法を用いた場合においても、ブレード部材やスリーブ部材との摩擦帯電を積極的に利用することで、トナー中に必ずしも荷電制御剤を含む必要はない。
【0026】
本発明で使用される重合開始剤として、例えば、2,2’−アゾビスー(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開始剤が用いられる。
【0027】
上記重合開始剤の添加量は、目的とする重合性単量体の重合度により変化するが、一般的には単量体に対し0.5〜20重量%の割合で添加されて用いられる。開始剤の種類は、重合方法により若干異なるが、十時間半減期温度を参考に単独又は混合して利用される。又、重合度を制御するために、公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。
【0028】
本発明のトナーの製造方法として、懸濁重合を利用する場合には、用いる分散剤として、例えば、無機系酸化物として、燐酸三カルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸アルミニウム、燐酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタ珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、磁性体、フェライト等が挙げられる。
【0029】
有機系化合物としては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が水相に分散又は溶解させて使用される。これら分散剤は、重合性単量体100重量部に対して0.2〜10.0重量部の割合で使用することが好ましい。
【0030】
これら分散剤は、市販のものをそのまま用いてもよいが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得るために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成させることもできる。例えば、燐酸三カルシウムの場合、高速撹拌下において、燐酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液とを混合することで、懸濁重合方法に好ましい分散剤を得ることができる。又、これら分散剤の微細化のために0.001〜0.1重量部の界面活性剤を併用してもよい。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤を利用することができ、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステア燐酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。
【0031】
次に、上記の如くして得られる重合トナーの表面処理について説明する。
本発明のトナーの製造方法においては、円相当径2.0μm以下のトナー粒子を除去する方法を含むことが好ましく、円相当径2.0μm以下のトナー粒子を除去する方法としては、後述する機械的衝撃力を加える方法が好ましい。
本発明において円相当径2.0μm以下のトナー粒子を除去する方法とは、例えば、通常のトナーの分級工程、及び分級工程におけるトナーの供給時に圧縮気体を用いる等の方法によりトナーを強制的に分散させる、或いは複数回の分級処理手段等により、通常よりも更に精密な分級処理を行うことにおいても除去が困難な上記2.0μm以下のトナー粒子を、トナーに機械的衝撃力を加える方法により、それよりも大きなトナー粒子の表面に固定することで除去する。
【0032】
本発明においては、円相当径によるトナー粒子の粒度分布において、粒径0.6μm乃至2.0μmの粒子の占める割合を容易に個数基準で全体の25.0%未満にする手段として、後述する処理装置を採用することが好ましい。
【0033】
本発明のトナーの製造方法におけるトナー粒子の表面処理を、図1乃至図9を参照しながら更に具体的に説明する。図1は、前記重合トナー粒子に機械的衝撃力を付与する処理装置を組み込んだシステムの1例を示し、図2は、図1の処理装置の部分的断面図を示し、図3は、図1の処理装置の部分的断面図の1部を拡大した図である。
【0034】
図2に示す処理装置は、円筒状ケーシング1内に円筒状処理室が4室連結して設けられており、第1乃至第4の円筒状処理室29a乃至29dには、回転駆動軸3にキー5(図8参照)で固定された8枚のブレードを有する回転ローター2a、2b、2c及び2dが設けられ、これらの2a、2b、2c及び2dは、回転駆動軸3によって時計の針と同方向に回転する。回転駆動軸3は、軸受け11及び12により回転できるように支持され、下方の端部にあるプーリー4に掛けられたベルトによって電動モータ34の回転が伝達され、高速に回転する。回転ロータを4枚有する回転駆動軸の傾斜図を図7に示す。回転駆動軸3の回転に伴い回転駆動軸3に連結している回転ロータ2a、2b、2c及び2dが回転する。
【0035】
被処理トナー粒子は、図1に示す定量供給装置16内から振動フィーダ15を経由し、ホッパー32及び粉体供給管31を通って、図2に示す第1の円筒状処理室29aの前方壁33の中央部に設けられている粉体供給口30から、空気とともに第1の円筒状処理室29aに吸引ブロア24の吸引力により導入される。第1の円筒状処理室29aに導入された被処理トナー粒子は、図9に示す8枚のブレードを有する回転ロータ2aの回転に伴って発生する中心方向から側壁7aへの気流によって第1の円筒状処理室の側壁7aに衝突し、被処理トナー粒子の表面が処理される。
【0036】
被処理トナー粒子は、第1の円筒状処理室の空間内を対流しながら表面処理を受け、遂次、図3に示す側壁7aとブレード9aとの間隙を通り、回転ロータ2aの背面と第1の後方壁8a(「ガイド板8a」又は「第2の前方壁33b」ともいう)との間隙を通り、第1の後方壁8aの中央部に設けられた第1の粉体排出口10aから排出される。図2に示す処理装置において、第1の粉体排出口10aは第2の円筒状処理室29bの粉体供給口を兼ねており、トナー粒子は第1の粉体排出口10aを経由して第2の円筒状処理室29bの中央部に導入される。
【0037】
第2の円筒状処理室29bにおいて、第1の円筒状処理室29aで表面処理された被処理トナー粒子は、第1の円筒状処理室29aと同様にして、8枚のブレードを有する回転ロータ2bの回転により更に表面処理される。第2の円筒状処理室29bで表面処理されたトナー粒子は、第3及び第4の円筒状処理室29c及び29dで更に表面処理される。図2に示す線A−A´での断面図を図8に示し、線B−B´での断面図を図9に示す。
【0038】
第4の円筒状処理室29dで表面処理されたトナー粒子は、ガイド板8dの中央部に設けられた第4の粉体排出口10dを通り、円筒状ケーシング1の接線方向に設けられた排出管13の排出口13aを経由し、連結管17を通って、サイクロン20に貯留される。サイクロン20に貯留された表面処理されたトナー粒子は、バルブ21から適宜取り出される。処理装置の側壁7(7a乃至7d)は、トナー粒子の円形度を上記条件を満たすための表面処理を行う場合は、表面に凹凸がない方が好ましい。
【0039】
図2の処理装置とサイクロン20とバグフィルター22及び吸引ブロア24は、パイプの如き連通手段によって連通している。吸引ブロア24による吸引量は、流量計44によって観察し、バルブ19a及び19bにより吸引量を調整することが可能である。バグフィルター22に貯った微粉は、バルブ23から適宜取り出される。円筒状ケーシング1をジャケット構造にし、必要に応じてここに冷却水、温水又は加熱蒸気を流し、円筒状処理室内の温度を調整することが好ましい。
【0040】
第1の円筒状処理室29aにおいては、第1の回転ロータ2aに一体的に設置されているブレード9aの高さHaと、ブレード9aの先端と前方壁33との間隙L1aと、第1の回転ロータ2aの最長径R1aと、ブレード9aと第1の円筒状処理室29aの側壁7aとの間隙L2aとが、下記条件
0.1≦L1a/Ha≦5.0
50×10-3≦Ha/R1a≦400×10-3
1.0×10-3≦L2a/R1a≦95×10-3
を満足していることが好ましい。
【0041】
L2a/R 1aは、好ましくは1.5×10-3 乃至85.0×10-3、より好ましくは2.0×10-3 乃至80.0×10-3である。これにより第1の円筒状処理室29aにおいても、被処理トナー粒子は、ブレード9aと側壁7aとにより効率良く機械的衝撃力を受け、又、被処理トナー粒子は第1の円筒状処理室29a内を対流することにより滞留時間を長くし得るので、均一で効率の良い表面処理を被処理トナー粒子に行うことが可能である。
【0042】
より効率の良い表面処理を行うためには、Haは10.0乃至500.00mm(より好ましくは20.0乃至400.0mm)であり、L1aは1乃至300mm(より好ましくは5乃至200mm)であり、R1aは100乃至2,000mm(より好ましくは150乃至1,000mm)であり、L2aが1.0乃至15.0mm(より好ましくは1.0乃至10.0mm)である。
【0043】
又、第1の回転ロータ2aには、2乃至32枚(より好ましくは4乃至16枚)のブレードを有していることが、被処理トナー粒子の表面処理を効率良く行ううえで好ましい。図4は、8枚のブレード9aが回転ローラ2aに一体的に放射状におおよそ等間隔に形成されている回転ロータの平面図を示し、図5は線C−C´による回転ロータの断面を斜線で示した図を示し、図6は回転ロータの斜視図を示す。回転ロータ2aは、回転駆動軸3との連結性を高めるためにボス2a’を有している。回転ロータ2aは、被処理トナー粒子の滞留時間を長くし、更に側壁での被処理トナー粒子への機械的衝撃力を効率良く生起するために、ブレードの高さHaは、ブレードの半値幅Waよりも長い方が良く、より好ましくはHaはWaよりも1.1乃至2.0倍長くする。
【0044】
第1の円筒状処理室29a内の内容積Vaは、1×103 乃至4×106cm3であり、ブレード9aの1枚の面積Saが10乃至300cm2であり、ブレード9aの半値幅が10乃至300mmであるのが、被処理トナー粒子の滞留時間を長くするためには好ましい。
【0045】
更に第1の円筒状処理室29aは、最長径R4aが100.5乃至2020mmであることが好ましく、更に粉体供給口30の最長径は50乃至500mmであり、第1の粉体排出口10aの最長径R3aが50乃至500mmであり、回転ロータ2aのボス部2a’の最長径R2aが30乃至450mmであることが効率の良い表面処理を行ううえで好ましい。
【0046】
回転ロータ2aの背面と第1の後方壁8aとの間隙L3aは、スペーサ14の高さを変えることにより調整することができ、間隙L3aの大きさ、最長径R3aと最長径R2aとの関係、回転ロータの回転数及び吸引ブロア24の吸引量を調整することにより、第1の円筒状処理室29aにおける被処理トナー粒子の表面の処理の程度が調整される。
【0047】
間隙L3aは1乃至30mmであることが、被処理トナー粒子の滞留時間を長くするうえで好ましい。更に回転ロータ2aの最長径R1aと、第1の後方壁8aに設けられた第1の粉体排出口の最長径R3aとは、下記条件
0.2≦R3a/R1a≦0.9
を満足していることが好ましく、より好ましくはR1a 、R2a及びR3aとが下記条件
0.01≦(R3a−R2a)/R1a≦0.35
を満足していることである。
【0048】
回転ロータの最外縁部の周速は、トナー粒子の如き固体粒子の円形度を、3μm以上の粒子において0.9以上の粒子を個数基準で90%以上有し、且つ円形度0.98以上の粒子が70%未満となるように表面処理を行なう場合は、10乃至200m/秒であるのが処理が効率的である。又、被処理トナー粒子の生成条件により被処理トナー粒子の摩擦帯電性が悪い場合や、重合法トナーであるがゆえに、被処理トナー粒子の形状が真球に近い場合等は、該トナーを用いて現像を行い、画像を紙等の転写材に転写した後に感光体上の残存トナー粒子をクリーニングする際、該トナーはクリーニング部材と感光体との間をすりぬけ易くなる傾向があるため、10乃至50m/秒で処理を行なうことが好ましい。その際、回転ロータは90乃至40,000rpmで回転しているのが良く、被処理トナーの状態によっては90乃至10,000rpmで回転しているのが良い。
【0049】
トナー粒子の表面の処理を効率良く行うためには、円筒状処理室は複数設けられていることが好ましく、又、複数の円筒状処理室は連通していることがより好ましい。円筒状処理室の数としては、2乃至10室(より好ましくは3乃至10室)が良く、それぞれの円筒状処理室において回転ロータのブレードと側壁とによりトナー粒子は連続的に表面が処理される。
【0050】
第1の円筒状処理室29a以降の円筒状処理室においては、前記した第1の円筒状処理室29aの場合と同様な条件を満足していることが、均一に表面処理されたトナー粒子を効率良く得るうえで好ましい。
例えば、図2及び3に示す第2の円筒状処理室29bは、第1の後方壁8aが中央部に有する粉体排出口10aを介して第1の円筒状処理室29aと連通しており、第1の円筒状処理室29aで表面処理を受けたトナー粒子が粉体排出口10aから第2の円筒状処理室29bの中央部に導入され、更なる表面処理を受ける。
【0051】
第2の円筒状処理室29bにおいては、第2の回転ロータ2bに一体的に設置されているブレード9bの高さHbと、ブレード9bの先端と第1の円筒状処理室29aの後方壁であって、第2の円筒状処理室29bの前方壁でもあるガイド板8aとの間隙L1bと、第2の回転ロータ2bの最長径R1bと、ブレード9bと第2の円筒状処理室29bの側壁7bとの間隙L2bとが、下記条件
0.1≦L1b/Hb≦5.0
50×10-3≦Hb/R1b≦400×10-3
1.0×10-3≦L2b/R1b≦95×10-3
を満足していることが好ましい。
【0052】
L2b/R1bは、好ましくは1.5×10-3 乃至85.0×10-3、より好ましくは2.0×10-3 乃至80.0×10-3である。これにより、第2の円筒状処理室29bにおいてもトナー粒子は、ブレード9bと側壁7bとにより効率良く機械的衝撃力を受け、又、トナー粒子は第2の円筒状処理室29b内を対流することにより滞留時間を長くし得るので、均一で効率の良い表面処理をトナー粒子に行うことが可能である。
【0053】
より効率の良い表面処理を行うためには、Hbは10.0乃至500.0mm(より好ましくは20.0乃至400.0mm)であり、L1bは1乃至300mm(より好ましくは5乃至200mm)であり、R1bは100乃至2000mm(より好ましくは150乃至1000mm)であり、L2bが1.0乃至15.0mm(より好ましくは1.0乃至10.0mm)であるのが良い。
【0054】
又、第2の回転ロータ2bには、2乃至32枚(より好ましくは4乃至16枚)のブレードを有していることがトナー粒子の表面処理を効率良く行ううえで好ましい。回転ロータ2bは、トナー粒子の滞留時間を長くし、更に側壁でのトナー粒子への機械的衝撃力を効率良く生成するためにブレードの高さHbは、ブレードの半値幅Wbよりも長い方が良く、より好ましくはHbはWbよりも1.1乃至2.0倍長くする。
【0055】
第2の円筒状処理室29b内の内容積Vbは、1×103 乃至4×106cm3であり、ブレード9bの1枚の面積Sbが10乃至300cm2であり、ブレード9bの半値幅Wbが10乃至300mmであるのが、トナー粒子の滞留時間を長くするうえで好ましい。
【0056】
更に第2の円筒状処理室29bは、最長径R4bが100.5乃至2020mmであることが好ましく、更に粉体排出口10aの最長径は50乃至500mmであり、第2の粉体排出口10bの最長径R3bが50乃至500mmであり、回転ロータ2bのボス部2b´の最長径R2bが30乃至450mmであることが効率の良い表面処理を行ううえで好ましい。
【0057】
回転ロータ2bの背面と第2の後方壁8bとの間隙L3bは、スペーサの高さを変えることにより調整することができ、間隙L3bは1.0乃至30.0mmであることが、トナー粒子の滞留時間を長くするうえで好ましい。
【0058】
更に回転ロータ2bの最長径R1bと、第2の後方壁8bに設けられた第2の粉体排出口の最長径R3bとは、下記条件
0.2≦R3b/R1b≦0.9
を満足していることが好ましく、より好ましくはR1b 、R2b及びR3bとが下記条件
0.01≦(R3b−R2b)/R1b≦0.35
を満足していることである。
【0059】
以上の如き機械的衝撃力を加える処理は、被処理トナー粒子の生成後、必要に応じて分級工程を経た後に行なう場合、転写効率低下防止の効果が更に高まるので特に好ましい。
分級及び表面処理の順序はどちらが先でもよい。分級工程においては、多分割分級機を用いることがトナーの高精度な分級を可能にし、効率良く且つ安定的にトナーを生成し得るので好ましい。又、分級及び表面処理を行なってトナー粒子を得、必要に応じ無機微粉体等を添加混合することが好ましい。
【0060】
添加混合する外添剤としては、トナーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の重量平均径の1/10以下の粒径であることが好ましい。この添加剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。外添剤としては、例えば、以下のようなものが用いられる。
【0061】
金属酸化物(酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛等)、窒化物(窒化珪素等)、炭化物(炭化珪素等)、金属塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等)、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等)、カーボンブラック、シリカ等。これら外添剤は、トナー粒子100重量部に対し0.01〜10重量部の割合で用いられ、好ましくは0.05〜5重量部の割合で用いられる。これら外添剤は、単独で用いても、又、複数併用してもよい。更にそれぞれ疎水化処理を行ったものがより好ましい。
【0062】
本発明におけるトナー粒子の円相当径及びその粒度分布の値は、東亜医用電子(株)製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定した値を用いた。この装置において、トナー粒子の円相当径は次のようにして測定される。
測定法としては、フィルターを通す等して微細なごみを取り除いた水(10-3cm3中の粒子数が20個以下)約50ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を数滴加え、更に測定試料を2〜20mg程度加えて、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、測定試料の粒子濃度を4,000〜8,000個/10-3cm3に調整した試料液を、フローセル中に薄い層にして流し、その流動する粒子の投影写真を撮影して、粒子一個一個について投影面積を測定し、それと同じ面積を有する真円の直径を円相当径として算出し、更に円相当径のトナー粒子の粒度分布を求め、粒径0.6μm乃至2.0μmのトナー粒子の個数基準%と個数平均粒径を算出した。
【0063】
従来、2.0μm以下のトナー粒子の粒径を測定することが可能な装置は幾つか存在したが、粒径2.0μm以下の領域の測定にはノイズが大きく影響し、正確なデータの再現性に問題があった。前記装置は2.0μm以下の粒径領域でもデータの再現性が良く、又、実際にトナー粒子について粒子画像としての情報が同時に得られるため、トナー粒子の確認もできるという点で優れている。
【0064】
本発明は、円相当径によるトナー粒子の粒度分布において、2.0μm以下のトナー粒子の占める割合が、電子写真特性に非常に大きく関わることを見出した。
円相当径によるトナー粒子の粒度分布において、粒径0.6μm乃至2.0μmのトナー粒子の占める割合が、個数基準で全体の25.0%以上存在すると、トナーの帯電量が画像形成の初期の状態とロングランした後の状態での差が大きく、それに伴いトナーの転写性が変動するという現象が生じる。又、トナー担持体表面、トナー像担持体表面或いは当接ブレードに超微粒子が堆積し易く、更には結着樹脂として低軟化点の樹脂を用いた場合等は、堆積した超微粒子が成膜し易い。その結果、画像上の汚れ、トナーの帯電量の安定性に問題が生じ、転写性低下による画像濃度薄、カブリ、スジ状の画像欠陥等、多くの画像特性に影響を及ぼし易い。
【0065】
又、円相当径による個数平均粒径が20μmを超えると、高精細な画像を安定的に得ることは困難であり、一方、上記平均粒径が2μm未満になると、現状の技術で長期間にわたって安定的に高品質な画像を得ることは困難である。又、該トナーの3μm以上の粒子において、円形度a=0.90以上の粒子を個数基準で90%以上有し、且つ円形度0.98以上の粒子が70%未満であることがより好ましく、この条件を満たすときには更に転写性の変動が少なくなる。
【0066】
本発明における円形度とは、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、例えば、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて下式より得られた値を円形度と定義する。
L0;粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
L;粒子像の周囲長
本発明におけるトナー粒子の円形度分布は、東亜医用電子(株)製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定した値を用いた。測定法としては、前記したトナー粒子の円相当径の測定と同様の方法で、上記式により算出される。
【0067】
本発明において、トナー粒子は2.5乃至20.0μmの体積平均径を有することが好ましい。体積平均径(Dv)が2.5μm未満の場合には、形成される画像濃度が低下し易く、又、20.0μmを超える場合には高画質の形成が難しくなる。上記した粒度分布は、種々の方法によって測定できるが、本発明においては、次の測定装置を用いて行なった。
【0068】
即ち、測定装置としては、コールターカウンターTA−II型或いはコールターマルチサイザーII(コールター社製)を用いた。電解液は1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTONR−II(コールターサイエンテイフィックジャパン社製)が使用できる。測定方法としては前記電解液水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散機で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μアパーチャーを用い、トナー粒子の体積及び個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。それから、本発明の係るところの体積分布から求める重量基準の体積平均径(Dv)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求めた。
【0069】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
実施例1
上記処方を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、9,000rpmにて均一に溶解及び分散した。これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)150gを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0070】
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃でN2雰囲気下において、粒度分布をモニタリングしながらTK式ホモミキサーにて9,000rpmで撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。体積平均径6.6μmであり、20μm以上の粒子が体積基準で8%となったところ(造粒時間:7.8分間)で造粒を停止した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、80℃に昇温し10時間反応させた。重合反応終了後減圧下で残存モノマーを留去した。
【0071】
その後、冷却し、塩酸を加えてCa3(PO4)2を溶解させ、濾過、水洗及び乾燥をした。得られた粒子を、粉体供給部に圧縮エアーを用いた強制粉体分散装置を内蔵しているコアンダ効果を用いた多分割分級機にて、2.0kg/cm2の圧縮エアーで強制的に分散させながら供給し、厳密に分級して個数平均円相当径が6.2μmであり、円相当径0.6μm乃至2.0μmの粒子の占める割合が個数基準で全体の31%の被処理トナー粒子を得た。更に該被処理トナー粒子を図2及び3に示す処理装置を有する図1に示す装置システムを使用して下記の如くしてトナー粒子の表面を処理した。
【0072】
振動フィーダー15へ導入された被処理トナー粒子を、ホッパー32を介して25kg/hrの割合で導入した。回転ロータの回転数は8,000rpmであり、回転ロータの最外縁部の周速は101m/秒であり、処理装置の機内温度は47℃であった。
トナー粒子の導入に際しては、ブロアー24を作動させてブレード9a乃至9dの回転によって発生する気流量より幾分多めの風量を円筒状処理室内から吸引し、サイクロン20で捕集した。導入された被処理トナー粒子は20秒以下の時間で表面処理及び捕集された。
【0073】
得られたトナー粒子の個数平均円相当径は6.6μmであり、円相当径0.6μm乃至2.0μmの粒子の占める割合は個数基準で全体の18.0%で、円形度a=0.90以上の粒子は個数基準で95.4%であり、円形度a=0.98以上の粒子は個数基準で55.0%であった。
【0074】
得られたトナー粒子100重量部に対して、BET法による比表面積が200m2/gである疎水性シリカを外添し、本発明による懸濁重合トナーを得た。このトナー5重量部に対し、アクリルコートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。この現像剤を用いて、キヤノン製フルカラー複写機CLC500改造機で、23℃・65%RH環境下で初期及び1万枚耐久後のトナーの転写性変動を評価した。この時の感光体から紙への転写効率は、初期が93.1%であり、1万枚耐久後が92.7%と殆ど変動することなく高い転写効率を示し、画像濃度、カブリ、スジ状の画像欠陥等の画像品質は、初期から1万枚耐久後まで良いレベルで安定していた。
【0075】
転写性はベタ画像の感光体上の転写残トナー及び転写前トナーをマイラーテープにより、テーピングして剥ぎ取り、紙上に貼ったもののマクベス濃度から、テープのみを貼ったもののマクベス濃度を差し引いた数値から計算した値で評価した。
【0076】
実施例2
図2及び3に示す処理装置を有する図1に示す装置システムを使用して、実施例1の被処理トナー粒子の表面を処理した。ホッパー32への未処理のトナー粒子の導入量を90kg/hrとし、回転ロータの回転数を4,200rpmとする以外は、実施例1と同様にして被処理トナー粒子の表面を処理した。
【0077】
得られたトナー粒子の個数平均円相当径は6.2μmであり、円相当径0.6μm乃至2.0μmの粒子に占める割合は個数基準で全体の14%であり、円形度a=0.90以上の粒子は個数基準で96.8%であり、円形度a=0.98以上の粒子は個数基準で56.8%であった。
実施例1と同様に評価を行なった結果、この時の感光体から紙への転写効率は、初期が92.9%であり、1万枚耐久後が91.9%と殆ど変動することなく高い転写効率を示し、画像濃度、カブリ、スジ状の画像欠陥等の画像品質は、初期から1万枚耐久まで良いレベルで安定していた。
【0078】
実施例3
イオン交換水1,140gに、0.1M−Na3PO4水溶液7,200gを投入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、9,000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液1,090gを徐々に添加し、Ca3(PO4)2を含む水系媒体を得た。
上記処方を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、9,000rpmにて均一に溶解及び分散した。これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)150gを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0079】
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃でN2雰囲気下において、粒度分布をモニタリングしながらTK式ホモミキサーにて9,000rpmで撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。体積平均径6.6μmであり、20μm以上の粒子が体積基準で8%となったところ(造粒時間:7.8分間)で造粒を停止した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ80℃に昇温し10時間反応させた。重合反応終了後減圧下で残存モノマーを留去した。
【0080】
その後、冷却し、塩酸を加えてCa3(PO4)2を溶解させ、濾過、水洗及び乾燥をした。得られた粒子を、粉体供給部に圧縮エアーを用いた強制粉体分散装置を内蔵しているコアンダ効果を用いた多分割分級機にて、2.0kg/cm2の圧縮エアーで強制的に分散させながら供給し、厳密に分級して個数平均円相当径が6.1μmであり、円相当径0.6μm乃至2.0μmの粒子の占める割合が個数基準で全体の29%の被処理トナー粒子を得た。更に該被処理トナー粒子を、実施例1で使用した装置を用いて下記の如くして処理を行なった。
【0081】
振動フィーダー15へ導入された被処理トナー粒子を、ホッパー32を介して25kg/hrの割合で導入した。回転ロータの回転数は3,500rpmであり、回転ロータの最外縁部の周速は45m/秒であり、処理装置の機内温度は35℃であった。
トナー粒子の導入に際しては、ブロアー24を作動させてブレード9a乃至9dの回転によって発生する気流量より幾分多めの風量を円筒状処理室内から吸引し、サイクロン20で捕集した。導入された被処理トナー粒子は20秒以下の時間で表面処理及び捕集された。
得られたトナー粒子の個数平均円相当径は6.4μmであり、円相当径0.6μm乃至2.0μmの粒子の占める割合は個数基準で全体の15.0%であり、円形度a=0.90以上の粒子は個数基準で95.2%であり、円形度a=0.98以上の粒子は個数基準で58.0%であった。
【0082】
得られた粒子100重量部に対して、BET法による比表面積が200m2/gである疎水性シリカを外添し、本発明の懸濁重合トナーを得た。このトナー5重量部に対し、アクリルコートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。この現像剤を用いて、キヤノン製フルカラー複写機CLC500改造機で、23℃・65%RH環境下で初期及び1万枚耐久後のトナーの転写性変動を評価した。この時の感光体から紙への転写効率は、初期が92.1%であり、1万枚耐久後が91.7%と殆ど変動することなく高い転写効率を示し、画像濃度、カブリ、スジ状の画像欠陥等の画像品質は、初期から1万枚耐久後まで良いレベルで安定していた。
転写性はベタ画像の感光体上の転写残トナー及び転写前トナーを、マイラーテープによりテーピングして剥ぎ取り、紙上に貼ったもののマクベス濃度から、テープのみを貼ったもののマクベス濃度を差し引いた数値から計算した値で評価した。
【0083】
比較例1
実施例1で使用した個数平均円相当径が6.2μmであり、円相当径0.6μm乃至2.0μmの粒子の占める割合が個数基準で全体の31%の未処理トナー粒子100重量部に対して、BET法による比表面積が200m2/gである疎水性シリカを外添した。このトナー5重量部に対し、アクリルコートされたフェライトキャリア95重量部を混合し現像剤とした。そして、実施例1と同様に評価を行なった結果、この時の感光体から紙への転写効率は、初期が90.5%であり、1万枚耐久後が80.5%と大きく変動し、画像濃度も低下した。又、初期からカブリ、スジ状の画像欠陥が起こった。
【0084】
比較例2
実施例3で使用した個数平均円相当径が6.1μmであり、円相当径0.6μm乃至2.0μmの粒子の占める割合が個数基準で全体の29%の未処理トナー粒子100重量部に対して、BET法による比表面積が200m2/gである疎水性シリカを外添した。このトナー5重量部に対し、アクリルコートされたフェライトキャリア95重量部を混合し、現像剤とした。そして、実施例1と同様に評価を行なった結果、この時の感光体から紙への転写効率は、初期が90.8%であり、1万枚耐久後が80.7%と大きく変動し、画像濃度も低下した。又、初期からカブリ、スジ状の画像欠陥が起こった。
【0085】
【発明の効果】
以上の如き本発明によれば、円相当径によるトナー粒子の粒度分布において、粒径0.6μm乃至2.0μmの粒子に占める割合が個数基準で全体の25.0%未満であり、個数平均粒径2〜20μmである重合トナーを効率的に且つ容易に製造することが可能で、該トナーは、画像形成の初期からロングラン後までトナー転写性が高く、転写性の変動が少なく、且つ高精細な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の縦型の表面処理装置の一例を有する装置システムの概略的外観図。
【図2】本発明の縦型の表面処理装置の概略的断面図。
【図3】本発明の縦型の表面処理装置の部分的な概略拡大断面図。
【図4】回転ロータの平面図。
【図5】図4におけるC−C’面での回転ロータの断面図。
【図6】回転ロータの斜視図。
【図7】回転ロータが装置された回転軸の斜視図。
【図8】図2におけるA−A’面での断面図。
【図9】図2におけるB−B’面での断面図。
【符号の説明】
1:円筒状ケーシング
2a、2b、2c、2d:回転ロータ
3:回転駆動軸
4:プーリー
5:キー
6:ナット
7a:側壁
8a:後方壁(ガイド板)
9a、9b、9c、9d:ブレード
10a、10b、10c、10d:粉体排出口
15:振動フィーダ
16:定量供給装置
19a、19b:バルブ
20:サイクロン
21、23、36:バルブ
22:バグフィルター
24:ブロア
29a、29b、29c、29d:円筒状表面処理室
30:粉体供給口
31:粉体供給管
32:ホッパー
33:前方壁
34:電動モーター
Claims (10)
- 重合性単量体と着色剤とを少なくとも含有する重合性単量体組成物を、難水溶性金属化合物を含有する水系分散媒体中で懸濁重合してトナー粒子を形成し、得られたトナー粒子を表面処理し、円相当径によるトナー粒子の粒度分布において粒径0.6μm乃至2.0μmの粒子が占める割合が、個数基準で全体の25.0%未満であり、且つ個数平均粒径が2〜20μmであるトナー粒子を製造するトナーの製造方法において、上記表面処理を、
第1の円筒状処理室と、第1の円筒状処理室に内包される回転軸と複数のブレードを前面に有する第1の回転ロータとを少なくとも具備している装置を少なくとも使用し、
上記ブレードの高さをHaとし、ブレードの先端と前方壁との間隙をL1aとし、第1の回転ロータの最長径をR1aとし、ブレードと第1の円筒状処理室の側壁との間隙をL2aとすると、Ha、L1a、R1a及びL2aを下記条件
0.1≦L1a/Ha≦5.0
50×10-3≦Ha/R1a≦400×10-3
1.0×10-3≦L2a/R1a≦95×10-3
を満足するように設定し、
回転駆動軸を回転することにより、第1の回転ロータを回転させ、第1の円筒状処理室の前方壁の中央部に設けられた粉体供給口から、気体とともに前記トナー粒子を第1の円筒状処理室に導入し、該トナー粒子を第1の円筒状処理室内に滞留させながらトナー粒子に機械的衝撃力を付与してトナー粒子を処理し、処理されたトナー粒子を第1の回転ロータの背面に対向する第1の円筒状処理室の第1の後方壁の中央部に設けられた第1の粉体排出口から排出して行うことを特徴とする上記のトナーの製造方法。 - トナー粒子がブレードと第1の円筒状処理室の側壁との間隙を通過する際に、該トナー粒子に機械的衝撃を付与する請求項1に記載のトナーの製造方法。
- Haが10.0乃至500.0mmであり、L1aが1乃至300mmであり、R1aが100乃至2,000mmであり、且つL2aが0.5乃至200mmである請求項1又は2に記載のトナーの製造方法。
- 回転駆動軸と複数のブレードを前面に有する回転ロータとをそれぞれ内包している円筒状処理室が、複数室連通して設けられている請求項1乃至3のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 第1の円筒状処理室の粉体排出口が、第1の円筒状処理室で処理されたトナー粒子を導入するための第2の円筒状処理室の粉体供給口であり、第1の円筒状処理室で処理されたトナー粒子が、更に第2の円筒状処理室内で機械的衝撃力により表面処理される請求項1乃至4のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 円筒状処理室が、2乃至10室連通して設けられている請求項4又は5に記載のトナーの製造方法。
- 複数の円筒状処理室に内包される回転駆動軸が、共通の回転駆動軸である請求項4乃至6のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 回転ロータの最外縁部の周速が、10乃至200m/秒である請求項4乃至7のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 回転ロータの最外縁部の周速が、10乃至50m/秒である請求項4乃至8のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
- 第2の円筒状処理室と、第2の円筒状処理室に内包される複数のブレードを前面に有する第2の回転ロータとにおいて、ブレードの高さをHbとし、ブレードの先端と前方壁との間隙をL1bとし、第2の回転ロータの最長径をR1bとし、ブレードと第2の円筒状処理室の側壁との間隙をL2bとすると、Hb、L1b、R1b及びL2bが下記条件
0.1≦L1b/Hb≦5.0
50×10-3≦Hb/R1b≦400×10-3
1.0×10-3≦L2b/R1b≦95×10-3
を満足している請求項1乃至8のいずれか1項に記載のトナーの製造方法。
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